中国科学技术大学教授实现超导量子处理器必不可少的采样任务(图)

“我们估计最强大的超级计算机至少需要8年时间才能在1. 2小时内完成‘祖冲之’的采样任务。” 6月28日，中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟团队在arXiv上传的题为“Strongquantumcomputationaledge using a superconductingquantumprocessor”的论文的预印本中写道平台。

潘的团队表示，为了展示量子计算的优越性，将量子位扩展到具有高精度控制的大量量子位是必不可少的。团队研发了二维可编程超导量子处理器祖冲之，由66个功能量子比特组成的可调谐耦合结构，比之前的原型增加了4个量子比特。

“我们使用随机量子电路采样作为衡量量子处理器整体能力的指标。” 潘建伟团队表示，实验结果表明，该处理器可以完成系统规模高达56个量子比特、20个周期的采样任务。

据潘建伟团队介绍，该实验明确确立了量子计算机可以在1.2小时内完成的计算任务可编程计算器怎么用，但对于任何超级计算机来说，至少需要不合理的时间。

论文注意到，祖冲之于今年5月研制成功，相关研究成果于2021年5月7日在线发表在国际学术期刊《科学》上。

中国科学院量子信息与量子科技创新研究所官网发表文章称，量子计算机原则上具有超高速并行计算能力，有望使用特定算法解决问题与传统计算机相比，具有巨大社会和经济价值的计算机（如密码破解、大数据优化、材料设计、药物分析等）实现了指数级的加速。

目前，发展量子计算机作为世界科技前沿的重大挑战之一，已成为欧美发达国家竞争的焦点。超导量子计算，作为可扩展量子计算最有希望的候选者之一，其核心目标是如何同时增加集成量子比特的数量和提高超导量子比特的性能，从而实现对更多量子比特的高精度相干操纵具体问题的处理速度呈指数级加速，最终被应用到实际问题中。

根据上述文章，潘建伟、朱晓波、彭承志等人长期瞄准超导量子计算的上述核心目标可编程计算器怎么用，取得了一系列重要进展。近日，该团队在自主研发二维结构超导量子比特芯片的基础上，成功打造了全球超导量子比特数最多的可编程超导量子计算原型机“祖冲之”，包括62比特。在该系统上成功演示了二维可编程量子行走。此外，基于“祖冲之”量子计算原型的二维可编程量子行走在量子搜索算法、通用量子计算等领域具有潜在应用，并将成为后续发展的重要方向。上述项目得到中国科学院、安徽省、科技部、上海市和基金委的支持。